PROBABILITÀ DI RILEVAZIONE DI DIFETTI IN ASSILI CAVI MEDIANTE BOROSONDA

Gli assili cavi, nati negli anni ’70 per applicazioni ferroviarie ad alta velocità su treni tiltanti, trovano oggigiorno sempre maggiori applicazioni anche su veicoli metropolitani ed intercity. Infatti, al vantaggio dato dalla riduzione delle masse non sospese che ha guida inizialmente lo sviluppo di questi componenti, si somma quello di un controllo dalla superficie interna che ora può offrire una sensibilità ed affidabilità superiori rispetto alle tecniche convenzionali. Il controllo dell’assile cavo viene eseguito, infatti, mediante metodo UT e tecnica detta “borosonda” che consta in una sonda multi-cristallo roto-traslante all’interno del foro bareno. Una serie di trasduttori, diversamente angolati, ispeziona l’intera superficie esterna dell’assile allo scopo di individuare cricche e difetti. L’integrità strutturale viene quindi garantita, insieme agli altri fattori in gioco, dalla derivazione affidabile delle curve “Probability of Detection” della borosonda che costituiscono un dato di input fondamentale nella definizione della frequenza di controllo (intervalli di ispezione). Allo scopo di derivare tali curve POD, basandosi su un campione statistico significativo di misure sperimentali, si è costruito un lotto unico nel suo genere di assili contenenti cricche a fatica naturali; dieci assili cavi sono stati infatti sollecitati a fatica in modo da generare due cricche di fatica in ognuno di essi. In aggiunta, su un assile sono stati introdotti, mediante elettroerosione, difetti artificiali la cui morfologia ricalca quella dei danneggiamenti tipici da esercizio. In questo modo è stato definito un insieme di 28 difetti caratterizzato da un’escursione di profondità da 0.4 a 12 mm. L’ispezione con metodo UT di tale insieme di difetti, avvalendosi della tecnica boro sonica, ha permesso il confronto di differenti procedure d’esame attraverso il confronto delle curve POD caratteristiche. La fase finale dello studio è consistita nell’ottimizzazione della procedura d’esame stessa grazie a simulazioni numeriche dedicate.